IPTV直播網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，越來越多的多媒體信息通過互聯(lián)網(wǎng)傳播，IPTV(Internet Protocol Television)直播服務(wù)就是其中一類。IPTV直播服務(wù)具有較高的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)需求。IP組播是一種有效的方式，但是IP組播的有限可用性驅(qū)使研究人員在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)組播。在應(yīng)用層組播中，組成員之間組織成一棵邏輯樹，數(shù)據(jù)沿著邏輯樹通過單播被傳輸至目的節(jié)點(diǎn)。應(yīng)用層組播實(shí)現(xiàn)的IPTV直播服務(wù)能夠被建模成

2、為度約束的最小直徑樹問題(minimum diameter，degree-bounded spanning tree，MDDBST)，該問題已經(jīng)被證明為NP-C問題。
　　 應(yīng)用層組播是一種P2P(Peer to Peer)形式。應(yīng)用層節(jié)點(diǎn)沒有底層物理網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等信息，因而可能選擇“遠(yuǎn)距離”的點(diǎn)建立連接，這將給物理網(wǎng)絡(luò)帶來許多不必要的流量。所以在應(yīng)用層組播實(shí)現(xiàn)的IPTV直播服務(wù)中，應(yīng)用層流量?jī)?yōu)化問題(application-

3、layer traffic optimization，ALTO)應(yīng)該被考慮，則IPTV直播服務(wù)變成結(jié)合ALTO問題的MDDBST問題。
　　 本文提出一個(gè)拓?fù)涓兄幕谏L(zhǎng)森林的蟻群優(yōu)化算法，該算法是一種格網(wǎng)優(yōu)先的方式。首先我們將基于地理位置的Delaunay三角劃分和基于RTT(Round-Trip-Time)的Binning策略相結(jié)合建立覆蓋網(wǎng)絡(luò)，地理位置和RTT都能夠被用來評(píng)估底層物理網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樵摳采w網(wǎng)絡(luò)是拓?fù)涓兄?然后

4、在該覆蓋網(wǎng)絡(luò)上利用基于生長(zhǎng)森林的蟻群優(yōu)化算法(Ant Colony Optimization algorithm basedon Forest growth，ACOF)建立度約束的最小直徑樹。在ACOF中，螞蟻之間通過信息素進(jìn)行交流，螞蟻的行為形成森林。初始時(shí)森林為空，螞蟻的每一步通過探測(cè)信息素的濃度選擇覆蓋網(wǎng)絡(luò)中的一條邊，使森林生長(zhǎng)。螞蟻的最終目的是森林變成一顆包含所有組成員節(jié)點(diǎn)的樹。在所有的螞蟻建完樹后，根據(jù)當(dāng)前的局部最優(yōu)樹和全局最